摘要：以(yǐ)标準表(biǎo)法流量(liàng)标準裝(zhuāng)置爲例(li)，首先介(jie)紹了天(tiān)然氣流(liu)量計 檢(jiǎn)定的原(yuán)理，然後(hou)對檢定(ding)工況參(can)數不穩(wěn)定或工(gōng)況參數(shu)🤞測量不(bú)㊙️準确對(dui)檢定結(jie)果的影(yǐng)響進行(háng)定性和(hé)定量計(ji)算分析(xi)，最後對(duì)保證流(liu)量計檢(jiǎn)定結果(guǒ)準确可(kě)靠的措(cuo)施及多(duō)種不㊙️同(tóng)工藝的(de)流量核(hé)查方案(àn)進✏️行研(yan)究和讨(tǎo)論。實踐(jian)證明，流(liú)量核查(chá)技術的(de)應用是(shì)保證流(liu)量計檢(jiǎn)定結果(guǒ)準确可(kě)靠的有(yǒu)效措施(shi)。
0引言
　　天(tian)然氣流(liu)量計實(shí)流檢定(ding)是一個(ge)多參數(shu)組合測(cè)量過程(chéng)🔴，影響檢(jiǎn)定數據(jù)準确性(xìng)的因素(su)較多。檢(jian)定工況(kuang)參數不(bú)穩定，參(cān)數測量(liang)結果不(bú)準确，标(biao)準流量(liang)計的性(xing)能發生(sheng)變化💔等(děng)都會影(yǐng)響檢定(dìng)結果的(de)準确性(xìng)和可靠(kao)性。要準(zhǔn)确開展(zhǎn)天然氣(qi)流量計(jì)量，必須(xū)對這些(xie)影響因(yīn)素進行(hang)充分的(de)研究和(hé)分析，并(bìng)采取必(bi)要的技(jì)術措施(shī)。
1流量計(ji)檢定的(de)原理
　　采(cai)用标準(zhun)表法流(liu)量标準(zhun)裝置檢(jian)定流量(liang)計依據(jù)的是流(liu)體流動(dong)的連續(xù)性原理(lǐ)，即質量(liang)守恒原(yuan)理［1］，如圖(tú)1所示🌈。

　　标(biāo)準流量(liang)計MM和被(bei)檢流量(liàng)計MUT用管(guan)道連接(jiē)，在測試(shi)時‼️間🔞内(nei)，流入标(biao)準流量(liàng)計MM的質(zhì)量流量(liang)爲m1，流入(ru)被檢流(liú)💋量計🙇‍♀️MUT的(de)質量流(liu)量爲🔴m2，标(biao)準流量(liàng)計和被(bei)檢流量(liàng)計間🆚管(guǎn)容内質(zhì)量變化(huà)量爲Δm，則(zé):
m1=m2+Δm(1)
當流動(dòng)達到穩(wěn)定狀态(tai)時，Δm=0，所以(yǐ)
m1=m2(2)
　　亦即天(tian)然氣流(liu)量計的(de)檢定是(shì)在穩定(ding)條件下(xià)使天然(ran)氣連續(xù)流✉️過标(biāo)準流量(liàng)計和被(bèi)檢流量(liang)計，記錄(lu)在相同(tong)時間間(jian)隔✏️内标(biāo)💔準流量(liàng)計和被(bei)檢流量(liàng)計的測(ce)量值，通(tong)過計算(suàn)被檢流(liu)量計的(de)示值誤(wù)差和重(zhong)複性等(děng)計量性(xing)能參數(shù)，來判斷(duàn)流量計(ji)檢定是(shi)否合格(gé)［2］。
流量計(ji)示值誤(wù)差可用(yong)式(3)和式(shi)(4)計算:

　　式(shì)中:E爲被(bei)檢流量(liang)計的相(xiang)對示值(zhí)誤差，%;Qm爲(wei)被檢流(liu)量計的(de)累積流(liu)量，m3;Qs，m爲标(biao)準流量(liang)計的累(lèi)積流量(liang)換算到(dao)✂️被檢流(liu)量計處(chù)工況✔️條(tiáo)件下的(de)流量值(zhí)，m3;Qs，s爲标準(zhǔn)流量🤟計(jì)的累積(jī)流量，m3;p爲(wèi)天然氣(qì)的壓♋力(lì)，MPa;T爲天然(rán)氣的溫(wēn)度，K;Z爲天(tiān)然氣的(de)壓縮因(yīn)⛱️子。下标(biao)s表示标(biāo)準流🌏量(liàng)計處的(de)🌍參數，下(xià)标m表示(shi)被檢流(liú)量⛷️計處(chu)的參數(shu)🤟。
2影響檢(jiǎn)定結果(guǒ)的因素(su)分析
2.1工(gōng)況參數(shu)穩定性(xìng)的影響(xiǎng)
　　由式(1)可(kě)見，當檢(jiǎn)定過程(chéng)中工況(kuang)參數不(bú)穩定時(shí)，m1≠m2，亦即❓流(liú)過标準(zhun)流量計(jì)和被檢(jian)流量計(jì)的量值(zhí)不一緻(zhi)，此時用(yòng)式(3)計算(suan)得的示(shi)值誤差(cha)不能準(zhun)确地反(fǎn)映流量(liang)計的真(zhēn)👨‍❤️‍👨實特性(xìng)🈲。
　　由于在(zai)一次檢(jiǎn)定過程(chéng)中天然(rán)氣組分(fèn)變化不(bu)大，所以(yi)，此處隻(zhī)考慮壓(ya)力和溫(wen)度變化(huà)的影響(xiang)。根據狀(zhuàng)态方程(cheng)🔞，管容👨‍❤️‍👨内(nèi)天⛹🏻‍♀️然氣(qì)♍的質📱量(liang)變化量(liàng)可用式(shì)(5)計算。

　　式(shì)中:p爲管(guan)容内天(tiān)然氣壓(ya)力，Pa;V爲管(guan)容，m3;M爲天(tian)然氣摩(mó)爾質量(liàng)，kg·kmol－1;Z爲管容(róng)内天然(rán)氣的壓(yā)縮因子(zi);Ｒ爲通用(yòng)氣體常(cháng)數，J/(mol·K);T爲管(guan)容👣内天(tiān)然氣😘溫(wen)度，K。
　　以一(yī)組實際(ji)檢定數(shù)據爲例(lì)，分别給(gei)出壓力(li)和溫度(dù)變化對(duì)流量計(jì)檢定結(jié)果的影(yǐng)響。
　　檢定(ding)一台DN250流(liu)量計，每(mei)次檢定(dìng)時間爲(wei)60s;在流量(liàng)爲5600m3/h下，使(shǐ)用5台并(bing)☁️聯安裝(zhuang)的标準(zhǔn)流量計(ji)，在流量(liàng)爲580m3/h下，使(shǐ)用1台标(biao)準流量(liàng)計，初始(shǐ)檢定結(jié)果如表(biǎo)1和表2所(suǒ)示。該标(biao)準🌏表與(yǔ)被檢表(biao)之間管(guan)道的容(róng)積爲9.778m3，累(lei)積質量(liang)分别爲(wèi)4451.96kg和466.18kg。

檢定(ding)參數變(biàn)化引起(qi)附加管(guǎn)容中質(zhi)量變化(hua)對示值(zhí)誤差🐇的(de)影響用(yòng)式(6)計算(suan):

　　假設檢(jiǎn)定過程(cheng)中壓力(lì)變化±5kPa，溫(wēn)度變化(huà)±0.2℃，對檢定(dìng)結果的(de)影🙇‍♀️響🌐見(jian)表3和表(biao)4。
　　檢定規(gui)程JJG1030［3］和JJG1037［4］中(zhōng)規定對(dui)準确度(dù)等級不(bú)低于1.0級(jí)的流量(liàng)計，在每(mei)個流量(liang)點的每(měi)一次檢(jian)定過程(chéng)中，壓力(li)波動應(ying)不超過(guò)±0.5%，檢定用(yong)氣體的(de)溫度變(biàn)化應不(bu)超過±0.5℃。按(àn)此規定(dìng)計算壓(yā)力變化(huà)±30kPa、溫度變(bian)化±0.5℃時，對(duì)♋檢定結(jie)果的影(yǐng)響見表(biǎo)5和表6。
　　可(kě)見，工況(kuang)參數的(de)穩定性(xìng)對檢定(ding)結果有(yǒu)較大的(de)影響，尤(you)其是小(xiǎo)流量點(dian)，因爲累(lei)積流量(liàng)較小，所(suǒ)以，影響(xiǎng)更大，而(er)且壓力(lì)📐或溫度(dù)變化爲(wei)檢定規(gui)程最大(dà)允許值(zhi)時将産(chǎn)生不可(kě)忽略的(de)影響。
　　爲(wei)了保證(zhèng)檢定結(jié)果準确(què)，除了保(bǎo)證在檢(jiǎn)定過程(cheng)中工況(kuang)參數處(chù)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻于穩定(dìng)狀态外(wai)，在設計(jì)階段還(hai)應該考(kǎo)🌏慮盡可(ke)能減小(xiǎo)标準流(liu)量🤞計和(he)被檢流(liú)量計之(zhī)間的管(guǎn)容，檢定(dìng)過程中(zhōng)需保❗證(zheng)足夠🐅長(zhang)的測量(liang)時間。



2.2工(gōng)況參數(shù)測量準(zhǔn)确性的(de)影響
　　由(you)式(4)可見(jiàn)，标準流(liú)量計和(he)被檢流(liu)量計處(chu)工況參(can)數測量(liàng)的✏️準确(que)性也會(hui)影響檢(jiǎn)定結果(guǒ)。
　　爲了有(yǒu)個定量(liàng)的了解(jie)，并且比(bi)較不同(tong)流量點(dian)下相同(tóng)影響📱因(yin)素對檢(jian)定結果(guǒ)的影響(xiang)，仍以前(qian)面的檢(jiǎn)定數據(ju)爲例，分(fen)别從标(biao)準流量(liang)計壓力(lì)和溫度(du)、被檢流(liú)量計壓(yā)🌈力和溫(wēn)㊙️度、天然(ran)氣組分(fèn)等方面(miàn)定量分(fèn)析測量(liàng)結果準(zhǔn)确性對(duì)檢定結(jié)果的影(ying)響。在分(fèn)析壓力(lì)和💃溫度(dù)的影響(xiǎng)過程中(zhōng)，同時考(kǎo)慮壓力(lì)和溫度(du)測量結(jié)果準确(què)性對壓(yā)🈲縮因子(zǐ)的影響(xiang)。
2.2.15600m3/h流量點(diǎn)測量結(jie)果準确(què)性影響(xiǎng)分析
　　在(zai)流量爲(wèi)5600m3/h下，投用(yòng)5台并聯(lián)安裝的(de)标準流(liú)量計，初(chu)始檢🈲定(ding)結果如(ru)⛷️表1所示(shì)。
該流量(liang)點下标(biāo)準表或(huo)被檢表(biǎo)壓力測(cè)量誤差(chà)5kPa或溫度(dù)測量誤(wu)差0.2℃或組(zu)分中C6+測(ce)量誤差(chà)0.02%後對流(liu)量計檢(jian)定🏃🏻結果(guǒ)的影響(xiang)如🌈表7所(suǒ)🔴示。
　　從表(biao)中可以(yǐ)看出，多(duō)路标準(zhǔn)表并聯(lian)情況下(xia)，被檢表(biao)壓力或(huò)溫度的(de)偏差比(bǐ)其中一(yī)路标準(zhǔn)表相同(tong)大小的(de)偏差帶(dài)來更🙇‍♀️大(dà)的示值(zhí)🈲誤差的(de)變化，而(er)天然氣(qì)組分偏(piān)差🌈對示(shì)值誤差(chà)的變化(hua)影響相(xiang)對較小(xiǎo)。
2.2.2580m3/h流量點(dian)測量結(jié)果準确(que)性影響(xiang)分析
在(zài)流量爲(wei)580m3/h下，投用(yong)1台标準(zhun)流量計(ji)，初始檢(jiǎn)定結果(guǒ)如🐉表2所(suǒ)示。

　　該流(liú)量點下(xia)标準表(biǎo)或被檢(jian)表壓力(li)測量誤(wù)差5kPa或溫(wēn)度測量(liang)誤差0.2℃或(huò)組分中(zhōng)C6+測量誤(wù)差0.02%後對(duì)流量計(jì)檢定結(jié)果的影(ying)響如表(biǎo)8所示。
　　從(cong)表中可(ke)以看出(chu)，單路标(biāo)準表情(qíng)況下，被(bèi)檢表壓(yā)力⭐或溫(wēn)度的偏(piān)差與标(biāo)準表相(xiàng)同大小(xiǎo)的偏差(cha)帶來大(dà)🔴小近似(si)但方向(xiàng)相反的(de)示值誤(wu)差變化(hua)，而天然(ran)氣組分(fen)偏差對(duì)示值誤(wù)差的變(bian)化影響(xiang)仍然相(xiàng)對較小(xiao)。

3确保檢(jiǎn)定結果(guo)準确可(kě)靠的措(cuò)施
　　從上(shang)面的分(fen)析和讨(tǎo)論可見(jian)，檢定過(guo)程中工(gōng)況參數(shu)不穩定(ding)或測量(liàng)不準确(què)都會影(yǐng)響檢定(dìng)結果的(de)準确性(xing)。标準流(liu)量計性(xing)能的變(biàn)化更是(shì)直接影(ying)響檢定(ding)結果。爲(wei)确保檢(jian)定結果(guo)準确可(kě)靠，應采(cǎi)取一系(xi)列技術(shu)保證措(cuò)施。
　　一是(shi)對标準(zhun)流量計(ji)及輔助(zhu)計量器(qi)具按照(zhào)相應的(de)檢定規(guī)程進行(hang)檢定和(he)校準，并(bing)對測量(liang)結果進(jin)行修正(zheng)。
　　二是對(dui)标準流(liú)量計及(ji)輔助計(jì)量器具(jù)的測量(liàng)結果進(jìn)♈行核查(cha)。對标準(zhun)流量計(ji)采用實(shí)時核查(chá)方法，詳(xiáng)見下節(jiē);對輔助(zhu)計量器(qì)具采用(yòng)定期核(hé)查，并對(dui)出現偏(pian)⭐差的輔(fǔ)🎯助計量(liàng)器具進(jìn)🛀🏻行校準(zhun)。對于溫(wen)🔱度和壓(yā)力變送(song)器可以(yǐ)采用标(biao)準🏃🏻器進(jìn)行核查(cha)，也可以(yi)用其他(tā)變♈送器(qì)進行核(hé)查;對于(yú)天然氣(qì)組分分(fèn)析結果(guo)，采用不(bú)同色譜(pu)分析儀(yi)分析結(jié)果計算(suan)的壓縮(suo)因子或(huo)相對密(mi)度值進(jìn)行核查(cha)🈲。
　　三是加(jiā)強對工(gong)況參數(shù)的監控(kòng)和調整(zheng)，保證檢(jiǎn)定過程(cheng)中工況(kuang)參數穩(wen)定。
　　四是(shi)每次檢(jian)定過程(chéng)中都要(yao)保證有(you)足夠長(zhǎng)的檢定(dìng)時⛹🏻‍♀️間。
4幾(ji)種流量(liang)核查方(fang)法的分(fèn)析和讨(tao)論
　　在标(biao)準表法(fǎ)流量标(biāo)準裝置(zhi)中，爲了(le)監測标(biao)準流量(liang)計的性(xìng)能，通常(chang)采用流(liú)量核查(chá)技術，即(ji)在标準(zhǔn)裝置中(zhōng)安裝不(bú)同工作(zuò)原理的(de)🔞核查标(biāo)準流量(liàng)計。一般(bān)采用渦(wō)輪流量(liàng)計👄作爲(wèi)标準流(liu)量🌂計，用(yong)超聲流(liú)量計作(zuo)爲核查(cha)标🌈準流(liú)量計❌。常(cháng)用的流(liu)量核查(cha)方案有(you)如下💛幾(jǐ)種:即總(zong)量核查(cha)、一對一(yī)核查和(hé)對标準(zhǔn)裝置的(de)核🔞查。
4.1标(biāo)準流量(liang)計總量(liàng)核查法(fa)
　　總量核(hé)查法是(shi)在并聯(lián)安裝的(de)标準流(liú)量計的(de)彙管上(shang)遊串聯(lian)安裝一(yi)台核查(cha)超聲流(liu)量計CM，檢(jiǎn)定用天(tian)然氣先(xiān)流過核(hé)查超聲(sheng)流量🌐計(jì)，再流過(guo)标準流(liú)量計MM和(hé)被檢流(liú)量計MUT，工(gōng)作原理(lǐ)見圖2。

4.2标(biao)準流量(liang)計一對(dui)一核查(chá)法
　　一對(dui)一核查(chá)法是在(zài)每一台(tái)标準流(liu)量計的(de)上遊都(dōu)串聯安(ān)🏃裝😍一台(tái)核查超(chao)聲流量(liàng)計，檢定(ding)用天然(ran)氣先流(liú)過🤞核查(chá)超聲🏃‍♂️流(liú)量計，再(zai)流過标(biao)準流量(liàng)計和被(bei)檢流量(liàng)計，工作(zuò)原⁉️理見(jiàn)圖‼️3。

4.3标準(zhun)裝置核(he)查法
　　标(biāo)準裝置(zhi)核查法(fǎ)是在被(bei)檢流量(liang)計直管(guǎn)段的上(shàng)遊串🔞聯(lián)安㊙️裝一(yi)⭐台核查(cha)超聲流(liú)量計，檢(jian)定用天(tiān)然氣先(xian)流過标(biāo)準流量(liàng)🛀🏻計，再流(liú)過核查(chá)超聲流(liú)量計和(hé)被檢🔴流(liú)量計。該(gāi)方案🈲與(yǔ)總量核(he)查法或(huo)一對一(yī)核查法(fa)共❤️同使(shi)用會更(geng)完善。工(gōng)作原理(li)見圖4、圖(tu)5。

4.4分析和(he)讨論
　　以(yi)上四種(zhǒng)流量核(he)查方案(àn)均可實(shí)現對标(biao)準流量(liàng)計☁️的😍實(shí)時♌核查(cha)，但又各(gè)具特色(sè)。
　　在圖2所(suo)示的标(biao)準流量(liang)計總量(liang)核查方(fāng)案中，所(suǒ)用核查(chá)流量計(ji)和工藝(yi)閥門等(děng)設備少(shao)，投資少(shǎo)，但對個(gè)别流量(liang)計的⭐性(xìng)能變化(huà)不能直(zhí)接判别(bie)出來。
　　在(zài)圖3所示(shi)的标準(zhun)流量計(ji)一對一(yi)核查方(fāng)案中，所(suǒ)用核查(chá)流量計(ji)和工藝(yi)閥門等(deng)設備多(duo)，投資大(da)，但對個(gè)别流量(liang)計的性(xing)能變化(huà)能直接(jiē)準确地(dì)判别出(chū)來。
　　圖4和(he)圖5所示(shì)的标準(zhǔn)裝置核(hé)查方案(àn)除具有(you)上述兩(liǎng)種核查(cha)方案的(de)特點外(wai)，還具有(yǒu)更多的(de)優點:
一(yī)是實現(xian)了對整(zhěng)體标準(zhǔn)裝置的(de)核查，包(bao)含了工(gong)藝系統(tong)的影響(xiǎng)，如标準(zhun)流量計(ji)至被檢(jian)流量計(jì)間的因(yīn)閥門關(guān)閉不嚴(yán)可能産(chǎn)生的分(fèn)流或彙(huì)流的影(ying)響。
二是(shì)可以有(yǒu)效監視(shì)檢定工(gōng)作參數(shù)是否穩(wěn)定。由式(shì)(5)和式(6)可(ke)見，工況(kuàng)參數變(bian)化的影(yǐng)響與标(biao)準流量(liàng)計、被檢(jiǎn)流量計(ji)或核查(chá)流量計(jì)間的管(guǎn)容成正(zheng)比，而圖(tú)4和✔️圖5所(suo)示方案(àn)的管容(róng)遠遠大(dà)于💃🏻圖2和(he)圖3方案(àn)中的管(guan)📧容，所以(yǐ)，可以更(gèng)有效地(dì)監視檢(jian)定工況(kuang)參數的(de)變化。
三(sān)是對核(hé)查流量(liang)計與被(bèi)檢流量(liang)計示值(zhí)誤差計(ji)算所用(yòng)的标準(zhun)流量計(jì)參數相(xiang)同，算法(fa)相同，核(hé)查流量(liang)計與被(bei)檢流量(liang)計處的(de)工況參(can)數相近(jìn)，所以可(kě)對被檢(jiǎn)流量計(ji)結果進(jin)行更⁉️準(zhun)确的判(pàn)斷。
5結束(shù)語
　　對天(tian)然氣長(zhang)輸管道(dào)上安裝(zhuāng)的流量(liàng)計檢定(ding)時應嚴(yán)格控⭐制(zhì)工況參(cān)數的穩(wen)定性。保(bao)證天然(ran)氣流量(liàng)計檢定(dìng)結果準(zhǔn)确可靠(kao)的前提(tí)條件是(shì)流量标(biāo)準裝置(zhì)測量的(de)量值是(shi)準🌈确的(de)，工🈲藝設(she)備是完(wán)好的，操(cāo)作條件(jiàn)是穩定(dìng)的。除了(le)要制定(dìng)完善的(de)管理辦(ban)法，采取(qǔ)有效的(de)技術措(cuo)施外，增(zēng)加流量(liàng)在線實(shí)時核💃查(cha)技術是(shì)保證檢(jiǎn)定數據(ju)準确、檢(jian)定結論(lun)判斷正(zhèng)确的有(you)效措施(shī)。

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